پديد آورندگان :
جهانگيري بلطاقي، وحيد دانشگاه شهيد چمران اهواز - گروه مهندسي بيوسيستم , شيخ داوودي، محمدجواد دانشگاه شهيد چمران اهواز - گروه مهندسي بيوسيستم , مهدوي فر، ذبيح الله دانشگاه شهيد چمران اهواز - گروه مهندسي بيوسيستم , سليماني، محسن دانشگاه شهيد چمران اهواز - گروه شيمي
كليدواژه :
هضم بي‌هوازي , گاز هاضم ناپيوسته , اندازه‌گيري , توليد زيست‌گاز
چكيده فارسي :
توليد و استفاده از زيست‌گاز (Biogas)، به عنوان يك سوخت تجديدپذير جايگزين، مي‌تواند به كاهش استفاده از انرژي-هاي فسيلي و بالطبع كاهش اثرات زيست محيطي ناشي از اين انرژي‌هاي فسيلي و افزايش امنيت انرژي بيانجامد. توليد زيست‌گاز تابع شرايط خاصي است و از پارامترها و شاخص‌هاي زيادي از جمله اسيديته، زمان ماند، دما، شدت همزدن و ... تاثير مي‌پذيرد. وجود يك هاضم آزمايشگاهي براي كنترل و تشخيص بهترين شرايط، از اهميت بالايي برخوردار است. بنابراين سه طرح اوليه براي ساختمان هاضم بي‌هوازي با در نظر گرفتن مزايا و معايب انواع هاضمها، عوامل موثر بر توليد زيست‌گاز و در نظر گرفتن هزينه ساخت هاضم، براي هضم پسماندهاي مايع، ساخته شدند. در اين هاضمها، امكان كنترل پارامترهاي موثر در توليد زيست‌گاز (دما، همزن، اسيديته، غلظت و زمان ماند مواد) فرآهم بود؛ همچنين به سامانه‌اي براي اندازه‌گيري مقدار گاز توليد شده مجهز شده بودند. اين هاضمها از نوع ناپيوسته بوده و امكان اجراي طرح‌هاي آزمايشي، براي مطالعه اثر پارامترهاي موثر بر توليد زيست‌گاز، پيش‌بيني شد. هاضم‌هاي ناپيوسته براي آزمايش موادي كه نياز به زمان ماند بالاتري دارند، از جمله زيست توده ليگنوسلولزي مناسب‌تر از هاضم‌هاي پيوسته هستند. همچنين با توجه به بدنه شفاف اين هاضمها، امكان مطالعه تيمارهاي نوري نيز وجود داشت. مهمترين و مشكل‌ترين بخش ساخت، امكان آب‌بندي درزها بود. در مقايسه سه هاضم ساخته شده، در صورت امكان آب‌بندي مناسب، هاضم شيشه‌اي بهترين نوع هاضم بوده و تقريبا همه الزامات مورد نياز براي آزمون مولفه‌هاي تاثيرگذار بر توليد زيست‌گاز را فرآهم مي‌كند. مشكل اصلي آن، امكان نشت هوا و نفوذ مايع و اتصال و سوختن الكتروموتور است. به دليل انعطاف‌پذيري بدنه هاضم‌هاي پلي‌اتيلني، امكان بي‌هوازي كردن اين نوع هاضم به راحتي ممكن بود. عيب آن نيز الزام به همزدن دستي يا معناطيسي و خطاي احتمالي در اندازه‌گيري حجم گاز توليدي بود. استفاده از ارلن خلاء، درپوش لاستيكي، نيدل و هپارين لاك، به بهترين شكل ممكن، ملزومات مورد نياز يك هاضم بي‌هوازي را فرآهم كرد اما همزني در اين طرح نيز به صورت دستي يا با استفاده از همزن مغناطيسي صورت مي‌گيرد.
چكيده لاتين :
Production and use of biogas, as an alternative renewable fuel, along with increasing energy security, can reduce the use of fossil fuels and thus reduce the environmental impact of these fossil fuels. Biogas production is subject to certain conditions and is influenced by some parameters such as pH, Hydraulic Retention Time (HRT), Solid Retention Time (SRT), temperature, agitation and so on. The existence of a laboratory digester to control and identify the best conditions of these effective parameters is of great importance. Therefore, three types of anaerobic digester, were built to digest liquid wastes, considering the advantages and disadvantages of various digesters, factors affecting biogas production and also considering the cost issues. In these digesters, it was possible to control the parameters affecting biogas production (temperature, pH, concentration and retention time) and were also equipped with a system to measure the amount of gas produced. These digests were batch type and the feasibility of experimental designs to study the effect of parameters affecting biogas production was predicted. Batch digests are more suitable than continuous ones to study raw materials that require longer retention time, such as lignocellulosic biomass. Due to the transparent body of these digesters, it was also possible to study optical treatments. The most important and difficult part of the construction was the possibility of sealing the joints. Glass digester, if properly sealed, is the best one and meets almost all requirements for testing the factors affecting biogas production. Its main problem is the possibility of air leakage and liquid penetration into the mixer electromotor. Due to the flexibility of polyethylene digesters, it is easy to extract air and provide an anaerobic environment. The disadvantage was the requirement of manual or magnetic mixing and a possible error in measuring the volume of gas produced. Use of the Erlen vacuum, rubber cap, needle and heparin locker were appropriately meet the requirements of an anaerobic digester, but steel mixing in the digester is done manually or by magnetic stirring.
